Genetische Genealogie – Aufdeckung von Abstammung und Familienbeziehungen mithilfe von DNA

genetische Genealogie

Was ist genetische Genealogie?

Genetische Genealogie ist die Anwendung der Genetik auf die Genealogie. Es analysiert das menschliche Genom, um seine Abstammung zu beweisen oder zumindest abzuschätzen, dh den Grad der Verwandtschaft zwischen Individuen. Traditionelle genealogische Ansätze beschränken sich auf den Stammbaum, der aus offiziellen Dokumenten extrahiert wurde, und enden daher häufig in einer Mauer, wenn der Stammbaum einer Person aufgrund fehlender verfügbarer Informationen verfolgt wird.

Genealogie-Forschung, die einbezieht DNA Testergebnisse könnten diese genealogische Mauer durchbrechen und die Familiengeschichte weiter zurückverfolgen. Die National Genealogical Society hat jetzt sogar eine Ausschuss für genetische Genealogie nachdem zuvor abhängig von historischen Aufzeichnungen in Tests auf Genealogie. Die Popularität von DNA-Tests führt auch zur Entstehung der Internationale Gesellschaft für Genetische Genealogie (ISOGG) , eine gemeinnützige Organisation, die den Einsatz von DNA-Tests in der Ahnenforschung fördert.

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Genetische Vererbung

Die genetische Genealogie wird durch Muster der genetischen Vererbung ermöglicht. Das menschliche Genom besteht aus DNA, unserem genetischen Material, das sich in der Zelle befindet. Es gibt zwei Arten von DNA, je nachdem, wo sie sich spezifisch in der Zelle befinden: Kern-DNA und Mitochondrien-DNA (mtDNA). Kern-DNAs sind in einer Struktur namens Chromosom gepackt und paarweise organisiert, wobei autosomale DNA in 22 Paaren und die Geschlechts-DNA in einem Paar organisiert sind. Die Geschlechts-DNA besteht aus zwei Arten von Chromosomen, den X-Chromosomen (X-DNA) und dem Y-Chromosom (Y-DNA). Frauen haben zwei X-DNA und Männer haben eine X-DNA und eine Y-DNA.

Kinder erben ihre DNA von beiden Elternteilen. Während die Kern-DNA der Eltern bei Kindern zu autosomaler DNA und bei Töchtern zu X-DNA rekombiniert, werden Y-DNA und mtDNA als Kopien weitergegeben. Die X-DNA wird vom Vater an die Töchter und von der Mutter an alle Kinder vererbt (X-Chromosomenvererbung). Die Y-DNA wird vom Vater an die Söhne vererbt (väterliche Y-chromosomale Vererbung). Die mtDNA wird von der Mutter an die Kinder vererbt (mtDNA-Vererbung der Mutter).

Nukleare DNA- und mitochondriale DNA-Vererbungsmuster ermöglichen die genetische Genealogie.
Nukleare DNA- und mitochondriale DNA-Vererbungsmuster ermöglichen die genetische Genealogie. Quelle: Museum für Paläontologie der Universität von Kalifornien (UCMP) und Nationales Zentrum für naturwissenschaftliche Bildung / CC-BY SA

Sowohl die Rekombination als auch das Kopieren von DNA führen wahrscheinlich zu Mutationen (z. B. aufgrund von Fehlern durch die DNA-Polymerase ) und andere erbliche Defekte, deren Auswirkungen je nach Position in der Region harmlos bis tödlich sind Gene . Ob die Mutationen einen beobachtbaren Defekt verursachen, hängt auch davon ab, ob die mutierten Gene in einem oder beiden Chromosomenpaaren vorhanden sind. Mutationen können auch positive Auswirkungen haben und somit einen entscheidenden Beitrag zur Evolution leisten und als Quelle genetischer Variation dienen.

DNA von zwei beliebigen Personen ist 99,5% identisch ;; Die verbleibenden Unterschiede werden als genetische Variation bezeichnet. Im Vergleich dazu teilen Schimpansen und Menschen 98,8% der DNA. Das Aussehen des Menschen (Phänotyp) wird vom Genotyp, aber auch von nicht vererbbaren erworbenen Merkmalen beeinflusst.

Die genetische Variation ist auf der Erde nicht geografisch einheitlich und kann daher verwendet werden, um die Regionen, in denen die Vorfahren einer Person lebten, näherungsweise zu bestimmen.

Genealogische DNA-Stammbäume und Netzwerke

In der genealogischen DNA-Analyse wollen wir wissen, welche Haplogruppen ein Genom gehört dazu. Haplogruppen sind Gruppen identischer genetischer Profile, die normalerweise auf gemeinsame Vorfahren zurückzuführen sind. Die Ahnenforschung verwendet genetische Marker in den Haplogruppen, um den Verwandtschaftsgrad zu bestimmen. Da Y-DNA und mtDNA als Kopien weitergegeben werden, verwendeten wir normalerweise genetische Marker, die Y-DNA- und mtDNA-Haplogruppen identifizieren konnten.

Genetische Genealogie basierend auf Haplogruppen Y-DNA (väterlich)

Abgesehen von mtDNA ermöglicht nur Y-DNA die Verfolgung einer klaren Ahnenlinie. Y-DNA wurde auch früh erforscht, um väterliche Linien zu etablieren. Die Y-DNA-Haplogruppen werden durch die Buchstaben A bis R sowie durch Zahlen und Kleinbuchstaben unter Verwendung eines von der Y-Chromosomenkonsortium .

Die Haplogruppe R1a kommt besonders häufig in Europa, Nord-Zentralasien und Indien vor. In Europa sind besonders hohe Konzentrationen in Polen, Russland und Nordeuropa zu finden. In Indien wurde die höchste Konzentration in der Kaste der Brahmanen gefunden.

Genetische Genealogie beyogen auf Haplogruppen mtDNA (mütterlich)

Da mtDNA 100-10.000 Kopien pro Zelle aufweist und im Vergleich zur chromosomalen DNA im Zellkern eine einfache Struktur aufweist, wurde sie für eine kostengünstige Analyse bevorzugt. Zusätzlich kann die Mutterlinie aus der DNA in den Mitochondrien rekonstruiert werden.

Wenn alte Überreste von Homo sapiens gefunden werden, ist mtDNA aufgrund der Degeneration der DNA-Marker im Zellkern oft immer noch die einzige Quelle genetischer Information.

Der Humangenetiker Bryan Sykes behauptet, dass es für den modernen Europäer sieben mitochondriale Linien gibt (andere schätzen diese Zahl jedoch auf 11 oder 12). Die Anzahl der mitochondrialen Vorfahren für die gesamte Weltbevölkerung ist jedoch erheblich größer. Mit mehr mtDNA-Tests können wir mehr mitochondriale Linien in der Weltbevölkerung finden.

Geografische Verteilung von mtDNA-Haplogruppen (mütterlicherseits):

  • Südeuropa: J, K.
  • Nordeuropa: H, T, U, V, X.
  • Naher Osten: J, N.
  • Afrika: L, L1, L2, L3
  • Asien: A, B, C, D, E, F, G.
  • Amerika (Indianer): A, B, C, D, X.

Genetische Genealogie beyogen auf Autosomale DNA und X-DNA (Herkunft, Beziehung)

Wenn autosomale DNA und X-DNA rekombiniert werden, werden ihre DNA-Abschnitte zufällig von Vorfahren geerbt. Daher sind komplexe Mutationsanalysen erforderlich, um aus diesen DNA-Typen genealogische Schlussfolgerungen zu ziehen. Unternehmen, die DNA-Tests für kommerzielle Zwecke anbieten, testen ungefähr 700.000 autosomale SNPs. Trotzdem sind sie bereits ab einem Preis von 49 € erhältlich.

Um die Zusammensetzung der genetischen Linie in Bezug auf geografische Gruppen (Völker, Clans) analysieren zu können, ist eine ausreichende Anzahl von Testpersonen erforderlich, von denen die Vorfahren aus einem definierten bekannten Gebiet stammen.

Je nach Analyseform und Auswahl der entscheidenden Komponenten oder “Datencluster” sind unterschiedliche Auswertungen und Darstellungen möglich. Die Erstellung von Stammbäumen ist beispielsweise möglich, indem die Nähe der Beziehung zwischen verschiedenen Subjekten oder Clustern gezeigt wird. Bei dieser Darstellungsform ist die Wahl der entscheidenden Komponente (n) einflussreich; Selbst kleine Änderungen in der Konstellation führen zu unterschiedlichen Testergebnissen.

Basierend auf übereinstimmenden DNA-Segmenten können statistische Schlussfolgerungen über die Beziehung berechnet werden. Die Segmente werden üblicherweise mit SNP-Mutationen verglichen. Je länger das passende Segment ist, desto enger sind die Beziehungen zwischen den getesteten Personen. Unterhalb einer bestimmten Länge treten übereinstimmende Segmente jedoch eher zufällig als absteigend auf.

Testen auf genetische Genealogie

Mehr als 30 Millionen Menschen haben inzwischen einen genealogischen DNA-Test von einem der vier Testunternehmen (Ancestry, 23andme, MyHeritage, FTDNA) durchführen lassen, der nach einer Schätzung von Dr. Yaniv Erlich etwa 60% der weißen Amerikaner identifizierbar macht von mindestens einem Drittel Cousin oder näher in einer der Datenbanken. Unternehmen wie Parabon NanoLabs haben dies genutzt und bieten ihre Dienste amerikanischen Strafverfolgungsbehörden an.

Basierend auf einer DNA-Probe vom Tatort wird aus 850.000 SNPs ein Profil erstellt, mit dem unter anderem Vorhersagen über das Auftreten des Täters getroffen werden können (DNA-Phänotypisierung). Darüber hinaus ist dieses Profil mit GEDmatch und FTDNA kompatibel, so dass dort nach Angehörigen des Täters gesucht werden kann.

CeCe Moore, der führende genetische Ahnenforscher bei Parabon, konnte innerhalb von zwei Jahren 110 DNA-Proben mit der gesuchten Person abgleichen. Auf diese Weise hat sie nicht nur die vorwiegend “kalten” Strafsachen gelöst, sondern auch dazu beigetragen, aktive Serienvergewaltiger zu stoppen. Im Mai 2019 konnte in einem Fall die Unschuld eines Mannes nachgewiesen werden, der mehr als 20 Jahre wegen Mordes im Gefängnis verbracht hatte. Gleichzeitig wurde der wahre Schuldige identifiziert und festgenommen.

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